הערכה של שמורת זרם כלילית לאחר איסכמיה אוטם שריר הלב Reperfusion בחולדות
Summary
שמורת זרם כלילית (CFR), מוגדרת כיחס של זרימת דם כלילית מירבית לזרימת הדם הכלילית במנוחה. אנו מציגים פרוטוקול להערכת CFR בחולדות באמצעות אולטרסאונד, אשר מציעה את ההזדמנות לחזות גורמי סיכון לב וכלי דם בהעדר מחלה חסימתית כלילית.
Abstract
מחלת עורק כלילית היא הגורם המוביל למוות בכל העולם. לאחר אוטם שריר הלב חריפה, התערבות שריר הלב מוקדם ומוצלח דרך recanalization של עורק הכלילי היא האסטרטגיה האפקטיבית ביותר להפחתת הגודל של שריר הלב האיסכמי. המיקרו-וסקולרית הכלילית לא יכול להיות מדמיין ומvivo, אבל יש כמה טכניקות פולשנית ולא פולשני שניתן להשתמש בהם כדי להעריך את הפרמטרים התלויים ישירות על תפקוד מיקרונימי כלילית. פונקציה אנדותל לאחר reperfusion איסכמיה יכול להיות מוערך גם ברמה של המחזור הכלילי באמצעות שמורת זרם כלילית (CFR). במחקר זה, מהירות השיא של הקדמי השמאלי בירידה (LAD) העורקים הכליליים נמדד חולדות ב vivo via שעבר החזה דופלר אקוקרדיוגרפיה בזמן מנוחה והלחץ (הנגרמת על ידי Dobutamine). לב נורמלי יכול להגביר את זרימת הדם הכלילי שלו עד ארבע פעמים מעל ערכי המנוחה במהלך האינדוקציה הלחץ. בעקבות איסכמיה reperfusion, מצאנו CFR פחתה באופן משמעותי, אשר ניתן להשתמש בו כסמן של תפקוד מיקרונימי כלילית. CFR פתחה חלון על החשיבות של תפקוד מיקרוכלי דם, הוכח לנבא סיכון לב וכלי דם עצמאית אם המחלה חסימתית חמורה היא נוכחת.
Introduction
איסכמיה שריר הלב reperfusion (IR) הוא מצב שבו אספקת הדם מוגבלת ללב ואחריו שחזור של זלוף ו החמצן בו1. חסימה של עורקים כליליים יכולה להיגרם כתוצאה מקרע בפלאק או כולסטרול, מה שמביא לחוסר איזון חמור באספקת מטבולית וביקוש, גרימת היפוקסיה רקמות. הצלה של שריר הלב בסכנה, לשפר פונקציה חדרית שמאל, ולשפר את ההישרדות בחולים עם אוטם שריר הלב חריפה נצפו על ידי טיפול reperfusion. עם זאת, לאחר recanalization של עורק כלילי, מומים פונקציונליים של כלי קיבול כלילית קטנים עשויים להתרחש2,3,4,5. חלק משמעותי מהחולים, אולי ככל 40%, לא להחזיר מיקרוכלי דם ואוטם שריר הלב למרות שחזור של זרימת כלילית. הדמיה והערכה של מיקרוקובלטציה כלילית יכול להיות קשה ב-vivo, אבל יש מספר טכניקות פולשנית ולא פולשני שניתן להשתמש בהם כדי להעריך את הפרמטרים ישירות בהתאם לפונקציה מיקרונימי כלילית6 ,7. כמו כן, ניתן להעריך את תפקוד האנדותל ברמת המחזור הכלילי באמצעות CFR5.
הבית החזה דופלר האקו הוא כלי לא פולשני אשר מאפשר לנו ללמוד תזרים עורק כלילי מהירות ו CFR5. CFR מייצג את היחס של זרימת הדם הכלילית המקסימלית לזרימת הדם הכלילית במנוחה8. במהלך אתגר הלחץ, לב נורמלי מגביר את זרימת הדם כלילית עד ארבע פעמים מעל ערך המנוחה. סיכון לב וכלי דם עולה כאשר CFR הוא פחתה9. אישיהארה ואח ‘ הראה כי ה-CFR נפגע קשות מיד לאחר הניתוח הכלילי5. בהעדר היצרות של עורק כלילי, CFR פוחתת במהלך תפקוד הכלילי מיקרוכלי דם והוא נוכח כמחצית החולים עם מחלת עורקים יציבה כלילית10.
המטרה הכוללת של שיטה זו היא הדמיה לא פולשנית של עורק שמאלי קדמי כלילי (LAD) הפונקציה בחולדות דרך האקו, אשר עשוי לשמש כדי לחשב CFR. זה מציע כלי הערכה חשובה לאבחון תפקוד מיקרוכלי דם והערכת טיפולים טיפוליים פוטנציאליים.
Protocol
Representative Results
Discussion
הממצאים העיקריים מן המחקר הנוכחי הם כי IR מגביר את המנוחה מנוחה בעורק העורקים הכליליים ופוגע CFR, אפילו בהעדר כל היצרות אנגקסוגרפית שיורית.
הבנת הפיזיולוגיה של כריתת העורק היא חלק חיוני בקבלת ההחלטות הקליני לטיפול במחלות עורקים כליליות. Cfr הוא אחד הפרמטרים הפונקציונליים החשו…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
היינו רוצים להודות לקרן הלמסלי לספק ציוד אולטרסאונד לביצוע הניסויים שלנו. עבודה זו נתמכת על ידי NIA R01 053585 מענק.
Materials
| 10 mL syringe | BD Syringe | 302995 | |
| 250S 13–24 MHz linear probe | FUJIFILM VisualSonics Inc | ||
| Dobutamine hydrochloride | Sigma | D0676-10mg | |
| Isoflurane | RRC | 27376 | |
| Legato 100 Syringe pump | KD Scientific | 788100 | |
| Vevo 3100 | FUJIFILM VisualSonics Inc | ||
| Winged infusion set, 27G x 1/2", | Medline.com | TMOSV27ELZ |
References
- Eltzschig, H. K., Eckle, T. Ischemia and reperfusion–from mechanism to translation. Nature medicine. 17 (11), 1391-1401 (2011).
- French, C. J., Zaman, A. K., Sobel, B. E. Failure of erythropoietin to render jeopardized ischemic myocardium amenable to incremental salvage by early reperfusion. Coronary Artery Disease. 20 (4), 295-299 (2009).
- Marzilli, M., Mariani, M. Ischemia-reperfusion and microvascular dysfunction: implications for salvage of jeopardized myocardium and reduction of infarct size. Italian Heart Journal. 2 Suppl 3, (2001).
- Prasad, A., Gersh, B. J. Management of microvascular dysfunction and reperfusion injury. Heart (British Cardiac Society). 91 (12), 1530-1532 (2005).
- Ishihara, M., et al. Impaired coronary flow reserve immediately after coronary angioplasty in patients with acute myocardial infarction. British heart journal. 69 (4), 288-292 (1993).
- Camici, P. G., d'Amati, G., Rimoldi, O. Coronary microvascular dysfunction: mechanisms and functional assessment. Nature Reviews Cardiology. 12 (1), 48-62 (2015).
- Chung, K. S., Nguyen, P. K. Non-invasive measures of coronary microcirculation: Taking the long road to the clinic. Journal of Nuclear Cardiology. , (2017).
- Kelm, N. Q., et al. Adipose-derived cells improve left ventricular diastolic function and increase microvascular perfusion in advanced age. PLoS One. 13 (8), e0202934 (2018).
- Pan, M., et al. Late recovery of coronary flow reserve in patients successfully treated with a percutaneous procedure. Revista Española de Cardiología. 56 (5), 459-464 (2003).
- Samim, A., Nugent, L., Mehta, P. K., Shufelt, C., Bairey Merz, C. N. Treatment of angina and microvascular coronary dysfunction. Current treatment options in cardiovascular medicine. 12 (4), 355-364 (2010).
- . . Guide for the Care and Use of Laboratory Animals. , (2011).
- Ciuffreda, M. C., et al. Rat experimental model of myocardial ischemia/reperfusion injury: an ethical approach to set up the analgesic management of acute post-surgical pain. PloS one. 9 (4), (2014).
- van de Hoef, T. P., Siebes, M., Spaan, J. A. E., Piek, J. J. Fundamentals in clinical coronary physiology: why coronary flow is more important than coronary pressure. European Heart Journal. 36 (47), 3312-3319 (2015).
- Naya, M., et al. Preserved coronary flow reserve effectively excludes high-risk coronary artery disease on angiography. Journal of nuclear medicine : official publication, Society of Nuclear Medicine. 55 (2), 248-255 (2014).
- Cortigiani, L., et al. Diagnostic and prognostic value of Doppler echocardiographic coronary flow reserve in the left anterior descending artery. Heart (British Cardiac Society). 97 (21), 1758 (2011).
- Kawata, T., et al. Prognostic value of coronary flow reserve assessed by transthoracic Doppler echocardiography on long-term outcome in asymptomatic patients with type 2 diabetes without overt coronary artery disease. Cardiovascular diabetology. 12, 121-121 (2013).
